JP5945723B2 - rice cooker - Google Patents
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Description
本発明は、一般家庭に使用する炊飯器に関するものである。 The present invention relates to a rice cooker used in a general household.
従来、この種の炊飯器は、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ手段と、前記インバータ手段を構成するスイッチング手段と、前記スイッチング手段の両端電圧を検知するピーク電圧検知手段と、交流電源から炊飯器に供給される入力電流を検知する入力電流検知手段とから構成され、前記ピーク電圧検知手段の出力と前記入力電流検知手段の出力のうちいずれか高い方の出力に応じて、前記スイッチング手段のオン時間を短くし、入力電流を制御している(例えば、特許文献1、2参照)。 Conventionally, this type of rice cooker has a heating coil for heating a pan, inverter means for supplying a high-frequency current to the heating coil, switching means constituting the inverter means, and a peak for detecting a voltage across the switching means. The voltage detection means and the input current detection means for detecting the input current supplied to the rice cooker from the AC power source, the higher of the output of the peak voltage detection means and the output of the input current detection means Depending on the output, the on-time of the switching means is shortened to control the input current (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
また,加熱コイルに流れる電流を検知するコイル電流検知手段を設け、前記コイル電流検知手段の出力と前記入力電流検知手段の出力に応じて交流電源から供給される入力電流を制御しているものもある(例えば、特許文献3参照)。 Also, there is provided a coil current detecting means for detecting a current flowing in the heating coil, and controlling an input current supplied from an AC power source according to the output of the coil current detecting means and the output of the input current detecting means. Yes (see, for example, Patent Document 3).
図6は、特許文献1に記載された従来の炊飯器のシステム図を示すものである。図6に示すように、交流電源35と、入力電流検知手段43を構成するカレントトランス44と、IGBTなどで構成されたスイッチング手段34と、IGBTのコレクタ電圧のピーク値を検知するエミッタフォロア回路などから構成されたピーク電圧検知手段51と、入力電流検知手段43とピーク電圧検知手段51の出力値に応じてスイッチング手段34のオン時間を制御するマイクロコンピュータなどで構成された制御手段52から構成されている。
FIG. 6 shows a system diagram of a conventional rice cooker described in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 6, an
また、交流電源の電圧が、インバータ回路が正常に動作する値よりも大きいか小さいかを検知する過電圧検知回路を備え、電圧が高いと判断した場合、インバータの動作を停止するように制御しているものもある(例えば、特許文献4参照)。 It also has an overvoltage detection circuit that detects whether the voltage of the AC power supply is larger or smaller than the value at which the inverter circuit operates normally, and controls the operation of the inverter to stop when it is determined that the voltage is high. There are some (see, for example, Patent Document 4).
また、商用電源の電圧を検知する電圧検知手段を備え、検知電圧が一定電圧以下のときに、インバータの動作を停止するように制御しているものもある(例えば、特許文献5参照)。 In addition, there is also a device that includes voltage detection means for detecting the voltage of the commercial power supply and controls the operation of the inverter to be stopped when the detected voltage is equal to or lower than a certain voltage (see, for example, Patent Document 5).
また、電源電圧を監視し、電源電圧の異常電圧を検知する電源異常検知回路を備え、電源異常を検知すると、インバータの動作を停止するように制御しているものもある(例えば、特許文献6参照)。 There is also a power supply abnormality detection circuit that monitors the power supply voltage and detects an abnormal voltage of the power supply voltage, and controls to stop the operation of the inverter when a power supply abnormality is detected (for example, Patent Document 6). reference).
しかしながら、前記従来の構成では、スイッチング手段のオン時間は、入力電流を一定にするようにスイッチング手段のオン時間を設定しているため、交流電源の電圧が低下すると、その電圧で入力電流を一定にするよう、交流電源電圧が定格電圧で動作している状態でのオン時間よりも長く設定される。この状態で、交流電源電圧が定格電圧に復帰した場合、復帰した瞬間は、オン時間設定手段が、交流電源電圧が低下した状態のオン時間で設定されたまま、動作することになる。 However, in the conventional configuration, since the ON time of the switching means is set so that the input current is constant, when the voltage of the AC power supply decreases, the input current is constant at that voltage. The AC power supply voltage is set to be longer than the ON time in the state of operating at the rated voltage. In this state, when the AC power supply voltage returns to the rated voltage, the on-time setting means operates at the instant when the AC power supply voltage is restored while the on-time setting means is set at the on-time when the AC power supply voltage is reduced.
そのため、定格電圧復帰時には、入力電流検知手段の出力値と前記入力電流設定手段の出力値が同じになるまでの時間は、電流設定手段で設定する入力電流以上の電流を流し、また、スイッチング手段のオン時間が長くなっているために、スイッチング手段に印加される共振電圧が高くなることにより、スイッチング手段の定格電圧以上の電圧が印加される、もしくは、炊飯器の内部で使用している電子部品や半導体部品の定格電流値を超えることで、部品が破壊したり、劣化したり、寿命が短くなるという課題があった。 Therefore, when the rated voltage is restored, the time until the output value of the input current detecting means and the output value of the input current setting means become the same is equal to or greater than the input current set by the current setting means, and the switching means Because the resonance voltage applied to the switching means is increased because the on-time of the is increased, a voltage higher than the rated voltage of the switching means is applied, or the electrons used inside the rice cooker Exceeding the rated current value of a component or a semiconductor component has caused the problem that the component is broken or deteriorated, and the life is shortened.
また、交流電源に異常が発生した場合を想定し、交流電源の電圧を検出するための検知回路や、交流電源電圧の異常電圧を検知する電源異常検知回路を備える必要があり、部品点数が増えるという課題を有していた。 In addition, assuming that an abnormality occurs in the AC power supply, it is necessary to provide a detection circuit for detecting the voltage of the AC power supply and a power supply abnormality detection circuit for detecting the abnormal voltage of the AC power supply voltage, which increases the number of parts. It had the problem that.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、交流電源の電圧を検出するための検知回路や、交流電源電圧の異常電圧を検知する電源異常検知回路を必要とせず、交流電源電圧の異常低下を検知し、電圧復帰時の部品保護ができる炊飯器を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and does not require a detection circuit for detecting the voltage of the AC power supply or a power supply abnormality detection circuit for detecting an abnormal voltage of the AC power supply voltage, and the abnormality of the AC power supply voltage. The purpose is to provide a rice cooker that can detect a drop and protect the components when the voltage is restored .
前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ手段と、前記インバータ手段を構成するスイッチング手段と、交流電源より供給される入力電流を検知する入力電流検知手段と、前記入力電流の目標値を設定する入力電流設定手段と、前記スイッチング手段のオン時間を設定するオン時間設定手段と、一定の時間におけるオン時間の変化量の最大値を設定する最大オン時間変化量設定手段と、前記入力電流検知手段の出力値と前記入力電流設定手段の出力値に応じて前記オン時間設定手段のオン時間と前記スイッチング手段の通電動作を制御する制御手段とを備え、前
記制御手段は、前記オン時間設定手段により設定したオン時間の一定時間における変化量が前記最大オン時間変化量設定手段の設定オン時間以上の変化量になると、前記スイッチング手段の通電動作を停止するようにしたものである。
In order to solve the conventional problems, the rice cooker of the present invention detects an input current supplied from an inverter means for supplying high-frequency power to a heating coil, a switching means constituting the inverter means, and an AC power supply. An input current detecting means, an input current setting means for setting a target value of the input current, an on time setting means for setting an on time of the switching means, and a maximum value of a change amount of the on time in a fixed time. Maximum on-time change amount setting means, and control means for controlling the on-time of the on-time setting means and the energization operation of the switching means according to the output value of the input current detection means and the output value of the input current setting means And the control means is configured such that a change amount of the on-time set by the on-time setting means in a certain time is the maximum on-time change amount setting. At the set-on hours of variation of the stage, in which so as to stop the power supply operation of said switching means.
これによって、交流電源電圧が低下するとスイッチング手段のオン時間設定手段により設定したオン時間が大きくなるため、設定したオン時間の一定時間における変化量が、前記最大オン時間変化量設定手段の設定オン時間以上のオン時間になると、交流電源の電圧が瞬間に一定以下の電圧値まで低下したと制御手段は判断し、前記スイッチング手段の通電動作を停止するので、交流電源の電圧を検出するための検知回路や、交流電源電圧の異常電圧を検知する電源異常検知回路を必要とせず、交流電源電圧の瞬間的な異常低下を検知し、電圧復帰時の部品保護ができることとなる。 As a result, when the AC power supply voltage decreases, the on-time set by the on-time setting unit of the switching unit increases, so that the amount of change of the set on-time in a certain time is the set on-time of the maximum on-time variation setting unit When the above-mentioned on-time is reached, the control means determines that the voltage of the AC power supply has instantaneously dropped to a voltage value below a certain value, and the energization operation of the switching means is stopped, so detection for detecting the voltage of the AC power supply A circuit or a power supply abnormality detection circuit that detects an abnormal voltage of the AC power supply voltage is not required, and an instantaneous abnormality drop of the AC power supply voltage can be detected to protect the components when the voltage is restored.
本発明の炊飯器は、スイッチング手段のオン時間設定手段により設定したオン時間により、交流電源の電圧が低いと判断し、スイッチング手段の通電動作を停止することで、交流電源電圧が正常に戻った場合に、炊飯器の内部で使用電子部品や半導体部品が破壊したり、劣化したり、寿命が短くなることを防止することができる。 The rice cooker of the present invention determines that the voltage of the AC power supply is low based on the ON time set by the ON time setting means of the switching means, and the AC power supply voltage returns to normal by stopping the energization operation of the switching means. In this case, it is possible to prevent the electronic components and semiconductor components used in the rice cooker from being destroyed, deteriorated, or shortened in life.
第1の発明は、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ手段と、前記インバータ手段を構成するスイッチング手段と、交流電源を整流し前記インバータ手段に電力供給する整流手段と、前記交流電源より供給される入力電流を検知する入力電流検知手段と、前記入力電流の目標値を設定する入力電流設定手段と、前記スイッチング手段のオン時間を設定するオン時間設定手段と、一定の時間におけるオン時間の変化量の最大値を設定する最大オン時間変化量設定手段と、前記入力電流検知手段の出力値と前記入力電流設定手段の出力値に応じて前記オン時間設定手段のオン時間と前記スイッチング手段の通電動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記オン時間設定手段により設定したオン時間の一定時間における変化量が前記最大オン時間変化量設定手段の設定オン時間以上の変化量になると、前記スイッチング手段の通電動作を停止するものである。 The first invention is a heating coil for heating a pan, inverter means for supplying high-frequency power to the heating coil, switching means for constituting the inverter means, rectification for rectifying an AC power source and supplying power to the inverter means Means, input current detection means for detecting an input current supplied from the AC power supply, input current setting means for setting a target value of the input current, and on time setting means for setting an on time of the switching means. A maximum on-time change amount setting means for setting a maximum value of a change amount of the on-time in a fixed time, and the on-time setting means according to the output value of the input current detection means and the output value of the input current setting means And an ON time set by the ON time setting means. When the amount of change in the fixed time period is set ON hours of the variation of the maximum on-time change amount setting means is for stopping the power supply operation of said switching means.
これによって、交流電源の電圧が低下するとスイッチング手段のオン時間設定手段により設定したオン時間が大きくなるため、設定したオン時間の一定時間における変化量が、前記最大オン時間変化量設定手段の設定オン時間以上のオン時間になると、交流電源電圧が瞬間に一定以下の電圧値まで低下したと制御手段は判断し、前記スイッチング手段の通電動作を停止するので、交流電源の電圧を検出するための検知回路や、交流電源電圧の異常電圧を検知する電源異常検知回路を必要とせず、交流電源電圧の瞬間的な異常低下を検知し、交流電源電圧が正常に戻った場合に、炊飯器の内部で使用電子部品や半導体部品が破壊したり、劣化したり、寿命が短くなることを防止できる。 As a result, when the voltage of the AC power supply decreases, the on-time set by the on-time setting unit of the switching unit becomes large. When the on-time longer than the time is reached, the control means determines that the AC power supply voltage has instantaneously dropped to a voltage value below a certain value, and the energization operation of the switching means is stopped, so detection for detecting the voltage of the AC power supply When the AC power supply voltage returns to normal without detecting a circuit or a power supply abnormality detection circuit that detects an abnormal voltage of the AC power supply voltage, the AC power supply voltage returns to normal. It is possible to prevent the used electronic parts and semiconductor parts from being destroyed, deteriorated, and shortened in life.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における炊飯器の主要部システム構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a system configuration diagram of a main part of a rice cooker according to the first embodiment of the present invention.
図1において、鍋1は、加熱手段である加熱コイル2と磁気結合している。共振用コンデンサ3は、加熱コイル2に並列接続しており、加熱コイル2と並列共振回路を構成している。
In FIG. 1, a pan 1 is magnetically coupled to a heating coil 2 that is a heating means. The
スイッチング手段であるスイッチング素子4は、MOSFETやIGBTなどの半導体素子と、この半導体素子に逆接続した逆接続ダイオードで構成されている。本実施の形態において、加熱コイル2に高周波電流を供給するインバータ手段であるインバータ回路5は共振用コンデンサ3,スイッチング素子4で構成されている。
The switching element 4 which is a switching means is composed of a semiconductor element such as a MOSFET or IGBT and a reverse connection diode which is reversely connected to the semiconductor element. In the present embodiment, an
整流手段6は、整流素子であるダイオードブリッジ7とチョークコイル8と高周波平滑用コンデンサ9で構成されており、交流電源10を整流平滑し、略直流電圧をインバータ回路5に供給する。
The rectifying
また、チョークコイル8は、インバータ回路5の高周波電流成分が交流電源10側に高周波ノイズとして漏れることを防止している。
The choke coil 8 prevents the high-frequency current component of the
入力電流検知手段11は、カレントトランス12、抵抗13、ダイオードブリッジ14、電解コンデンサ15で構成されており、交流電源10と整流手段6の間に接続されたカレントトランス12の交流出力信号をダイオードブリッジ14,電解コンデンサ15で構成する整流平滑回路で直流信号に変換している。
The input current detection means 11 is composed of a
抵抗13は、カレントトランス12の出力電圧値を調整するためのものである。この入力電流検知手段11により、前記交流電源10より供給される入力電流Iinを検出することができるのである。
The
駆動手段16は、NPNトランジスタとPNPトランジスタを使用したプッシュプル回路で構成されており、マイクロコンピュータ17内のPWM回路18がハイパルスを出力している時にスイッチング素子4を構成しているIGBTにハイ電圧を出力する。
The driving means 16 is composed of a push-pull circuit using an NPN transistor and a PNP transistor, and a high voltage is applied to the IGBT constituting the switching element 4 when the
このハイ電圧がスイッチング素子4に印加されている間、スイッチング素子4は導通状態となり、高周波平滑用コンデンサ9に充電されたエネルギーを加熱コイル2に高周波電流として供給する。
While the high voltage is applied to the switching element 4, the switching element 4 is in a conductive state, and the energy charged in the high
マイクロコンピュータ17は、内部のROMに予め複数の入力電流Iinの目標値に対応する8ビットの設定値を記憶しておき、炊飯工程,鍋の大きさなどの条件ごとに所定の目標値に対応した8ビットの設定値を出力する入力電流設定手段19と、スイッチング素子4のスイッチングオン時間を設定するオン時間設定手段20と、入力電流検知手段11の出力電圧をAD変換器に入力し、その入力値と入力電流設定手段19の出力値を比較してオン時間設定手段20で設定するスイッチング手段のオン時間を制御する制御手段21と、オン時間設定手段20で設定したオン時間をハイパルスで出力するPWM回路18と、スイッチング手段であるスイッチング素子4のオン時間を設定するオン時間設定手段20の設定オン時間の最大値を記憶する最大オン時間設定手段22を備えている。
The
制御手段21は、オン時間設定手段20で設定したオン時間が、最大オン時間設定手段
22に設定されたオン時間以上に設定されると、PWM回路18がハイパルスを出力するのを禁止し、スイッチング素子4のスイッチング通電動作を停止する。
When the ON time set by the ON time setting means 20 is set to be equal to or longer than the ON time set by the maximum ON time setting means 22, the control means 21 prohibits the
また、同期信号出力手段23は、スイッチング手段であるスイッチング素子4のIGBTのコレクタ電圧を検知する第一の抵抗分圧回路24と、整流手段6の出力電圧を検知する第二の抵抗分圧回路25と、第一の抵抗分圧回路24と第二の抵抗分圧回路25の出力を比較する比較回路26により構成されている。
The synchronizing signal output means 23 includes a first resistance voltage dividing
比較回路26はコンパレータで構成され、第一の抵抗分圧回路24の出力が第二の抵抗分圧回路25の出力より大の時はローを出力し、第一の抵抗分圧回路24の出力が第二の抵抗分圧回路25の出力より小の時にはハイを出力する。
The
この同期信号出力手段23の出力は、PWM回路18に入力し、PWM回路18は、この出力信号のロー出力からハイ出力に切り替るのを検知し、ハイパルスを出力する。なお、第一の抵抗分圧回路24の分圧比と第二の抵抗分圧回路25の分圧比は異なっている。これは、スイッチング素子4のスイッチングタイミングを最適にするためである。
The output of the synchronizing signal output means 23 is input to the
以上のように構成された炊飯器について、図2及び図3を参照しながら以下その動作、作用を説明する。 About the rice cooker comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below, referring FIG.2 and FIG.3.
図2は、本発明の第1の実施の形態における炊飯器のスイッチング素子4及び各構成手段の動作時の電圧電流の関係を示す動作タイミングチャートである。 FIG. 2 is an operation timing chart showing the relationship between the voltage and current during the operation of the switching element 4 and each component of the rice cooker in the first embodiment of the present invention.
図2(a)はスイッチング手段を構成するスイッチング素子4(IGBT)のコレクタ電圧(Vce)、図2(b)はスイッチング素子4(IGBT)の電流(Ic)、図2(c)は第一の抵抗分圧回路24の出力電圧(Vce2)、図2(d)は第二の抵抗分圧回路25の出力電圧(Vin2)、図2(e)は比較回路26の出力電圧、図2(f)はPWM回路18の出力を示している。
2A is a collector voltage (Vce) of the switching element 4 (IGBT) constituting the switching means, FIG. 2B is a current (Ic) of the switching element 4 (IGBT), and FIG. 2 (d) shows the output voltage (Vin2) of the second resistor
図2(f)に示すようにPWM回路18がハイ信号を出力すると、駆動手段16を介してスイッチング素子4がオンし、加熱コイル2を通じて電流が流れる。この時、スイッチング素子4に流れる電流(Ic)は図2(b)のように、時間とともに上昇する。スイッチング素子4に流れる電流の時間変化量dI/dtは加熱コイル2に印加される電圧VLと加熱コイルのインダクタンスをLとすると、
[数式1] dI/dt=VL/L
となる。
When the
[Formula 1] dI / dt = V L / L
It becomes.
オン時間がオン時間設定手段20により設定されたオン時間(Ton)になると、PWM回路18はロー信号を出力し、駆動手段16を介してスイッチング素子4がオフになる。
When the ON time reaches the ON time (Ton) set by the ON time setting means 20, the
これにより、加熱コイル2に流れる電流が共振コンデンサ3に流れ、図2(a)に示すようにスイッチング素子4(IGBT)のコレクタ電圧(Vce)が上昇する。
As a result, the current flowing through the heating coil 2 flows through the
第一の抵抗分圧回路24の出力電圧(Vce2)は図2(c)のようにスイッチング素子4のコレクタ電圧(Vce)に比例した波形を示している。
The output voltage (Vce2) of the first resistance
スイッチング素子4のコレクタ電圧(Vce)が高くなると、第一の抵抗分圧回路24の出力電圧(Vce2)が第二の抵抗分圧回路25の出力電圧(Vin2)より高くなり、図2(e)に示すように比較回路26の出力がローとなる。
When the collector voltage (Vce) of the switching element 4 increases, the output voltage (Vce2) of the first resistance
その後、加熱コイル2と共振コンデンサ3の共振によりスイッチング素子4のコレクタ電圧(Vce)が低下し、第一の抵抗分圧回路24の出力電圧(Vce2)が第二の抵抗分圧回路25の出力電圧(Vin2)より小さくなり、比較回路26の出力がハイとなる。図2(f)に示すようにPWM回路18は、比較回路26のハイ出力を受けて、再びハイ信号を出力する。
Thereafter, the collector voltage (Vce) of the switching element 4 decreases due to the resonance of the heating coil 2 and the
この動作を繰り返すことで、スイッチング素子4を高速でスイッチングし、加熱コイル2に高周波電力を供給することができ、スイッチング素子4のオン時間を大きくすると、スイッチング素子4の電流(Ic)と加熱コイル2に流れる電流が大きくなり、高周波電力すなわち、入力電流Iinが大きくなる。それと同時に、スイッチング素子4のコレクタ電圧(Vce)も高くなる。 By repeating this operation, the switching element 4 can be switched at high speed, and high frequency power can be supplied to the heating coil 2. When the ON time of the switching element 4 is increased, the current (Ic) of the switching element 4 and the heating coil 2 increases, and high-frequency power, that is, input current Iin increases. At the same time, the collector voltage (Vce) of the switching element 4 also increases.
図3は、本発明の第1の実施の形態におけるスイッチング手段のオン時間と入力電流の関係を示すグラフであり、交流電源10より供給される入力電流Iinとオン時間設定手段20により設定されたオン時間(Ton)の関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ON time of the switching means and the input current in the first embodiment of the present invention, which is set by the input current Iin supplied from the
交流電源10の電源電圧Vinが一定電圧(例えばVin=100V)では、入力電流Iinは、オン時間設定手段20で設定されるオン時間(Ton)が長いほど、入力電流Iinが大きくなることを示している。
When the power supply voltage Vin of the
具体的には、交流電源電圧Vin=100Vにおいて入力電流Iinを12A供給するためには、オン時間はTon1(点a)が必要であり、オン時間がTon2まで伸びると、入力電流Iinは14A(点b)まで上昇する。 Specifically, in order to supply 12 A of the input current Iin at the AC power supply voltage Vin = 100 V, the on time requires Ton1 (point a), and when the on time extends to Ton2, the input current Iin is 14 A ( Ascend to point b).
また、交流電源電圧(Vin)が低いと、同じオン時間(Ton)では、入力電力(Iin)が低くなることを示している。具体的には、交流電源電圧Vin=80Vにおいて、交流電源電圧Vin=100Vで入力電流Iinを12A供給するために必要であったオン時間Ton1(点a)では、入力電流(Iin)は、Iin=10A(点c)まで低下する。 Further, when the AC power supply voltage (Vin) is low, the input power (Iin) is low in the same on-time (Ton). Specifically, at the AC power supply voltage Vin = 80V, the input current (Iin) is Iin at the on time Ton1 (point a) required to supply the input current Iin of 12A with the AC power supply voltage Vin = 100V. = 10 A (point c).
すなわち、交流電源電圧Vin=80Vにおいて、入力電流(Iin)を12Aまで供給するためには、オン時間(Ton)をTon2(点d)まで延ばす必要がある。 That is, in order to supply the input current (Iin) up to 12 A at the AC power supply voltage Vin = 80 V, it is necessary to extend the on-time (Ton) to Ton2 (point d).
ここで、交流電源10が、電源異常により、定格電圧100Vから80Vまで低下し、その後、定格電圧まで復帰した場合の、オン時間(Ton)と入力電流(Iin)の関係を説明する。
Here, the relationship between the on time (Ton) and the input current (Iin) when the
交流電源電圧(Vin)が100Vで、炊飯器が炊飯動作を開始し、入力電流(Iin)が12Aになるように、入力電流設定手段19の目標値が設定されている場合に、オン時間設定手段20は、オン時間(Ton)をTon1(点a)に設定して、PWM回路18にオン時間を出力し、そのオン時間Ton1の間、駆動手段16により、スイッチング手段であるスイッチング素子4を通電する。
On-time setting when the target value of the input current setting means 19 is set so that the AC power supply voltage (Vin) is 100V, the rice cooker starts the rice cooking operation, and the input current (Iin) is 12A. The means 20 sets the on-time (Ton) to Ton1 (point a) and outputs the on-time to the
この状態で、交流電源電圧(Vin)が80Vまで低下すると、低下した瞬間はオン時間Ton1でスイッチング素子4を通電するために、入力電流(Iin)は10A(点c)まで低下する。 In this state, when the AC power supply voltage (Vin) decreases to 80 V, the switching element 4 is energized at the on-time Ton1 at the time of the decrease, so the input current (Iin) decreases to 10 A (point c).
制御手段21は、入力電力(Iin)が12Aよりも低下したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定
手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon2(点d)まで延ばす。
The control means 21 detects that the input power (Iin) is lower than 12A by the output from the input current detection means 11, and the on-time of the on-time setting means 20 so that the input power (Iin) is 12A. In order to vary (Ton), the on-time is extended to Ton2 (point d).
その後、このオン時間Ton2(点d)で駆動手段16により、スイッチング素子4を通電動作し、入力電流(Iin)が12Aで動作する。 Thereafter, the switching element 4 is energized by the driving means 16 at this on time Ton2 (point d), and the input current (Iin) is operated at 12A.
この状態で、交流電源電圧(Vin)が元の定格電圧100Vに復帰すると、復帰した瞬間は、オン時間Ton2でスイッチング素子4を通電するために、入力電流(Iin)は14A(点b)まで上昇する。 In this state, when the AC power supply voltage (Vin) returns to the original rated voltage of 100 V, the switching current 4 is energized at the on-time Ton2 at the instant when the AC power supply voltage (Vin) is restored. To rise.
このとき、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4には、入力電流(Iin)が14Aになるように、電流(Ic)とコレクタ電圧(Vce)が印加されてしまう。
At this time, the current (Ic) and the collector voltage (Vce) are applied to the
制御手段21は、入力電力(Iin)が12Aよりも上昇したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon1(点a)まで短くする。 The control means 21 detects that the input power (Iin) has risen above 12A from the output from the input current detection means 11, and the on-time of the on-time setting means 20 so that the input power (Iin) becomes 12A. In order to vary (Ton), the ON time is shortened to Ton1 (point a).
その後、このオン時間Ton1(点a)で駆動手段16により、スイッチング素子4を通電動作し、入力電流(Iin)が12Aで動作する。 Thereafter, the switching element 4 is energized by the driving means 16 at the on time Ton1 (point a), and the input current (Iin) is operated at 12A.
このように、交流電源10が電源異常により、交流電源電圧(Vin)が定格電圧100Vから80Vまで低下し、その後、定格電圧まで復帰した場合、入力電流Iinは、入力電流設定手段19により設定されている目標値12Aに対して、復帰時に一瞬ではあるが、14Aまで上昇する。
As described above, when the
そして、この状態では、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4、整流手段6を構成するダイオードブリッジ7とチョークコイル8と高周波平滑用コンデンサ9等の部品は、許容電流(たとえばIc)と耐圧(たとえばコレクタ電圧Vce)以内で動作する設計としている。
In this state, components such as the
一方、交流電源10が、電源異常により、定格電圧100Vから70Vまで低下し、その後、定格電圧まで復帰した場合の、オン時間(Ton)と入力電流(Iin)の関係を説明する。
On the other hand, the relationship between the on time (Ton) and the input current (Iin) when the
交流電源電圧(Vin)が100Vで、炊飯器が炊飯動作を開始し、入力電流(Iin)が12Aになるように、入力電流設定手段19の目標値が設定されている場合に、オン時間設定手段20は、オン時間(Ton)をTon1(点a)に設定して、PWM回路18にオン時間を出力し、そのオン時間Ton1の間駆動手段16により、スイッチング素子4を通電する。
On-time setting when the target value of the input current setting means 19 is set so that the AC power supply voltage (Vin) is 100V, the rice cooker starts the rice cooking operation, and the input current (Iin) is 12A. The means 20 sets the on time (Ton) to Ton1 (point a), outputs the on time to the
この状態で、交流電源電圧(Vin)が70Vまで低下すると、低下した瞬間はオン時間Ton1でスイッチング素子4を通電するために、入力電流(Iin)は9A(点e)まで低下する。 In this state, when the AC power supply voltage (Vin) decreases to 70 V, the switching element 4 is energized at the on-time Ton1 at the time of the decrease, and thus the input current (Iin) decreases to 9 A (point e).
制御手段21は、入力電力(Iin)が12Aよりも低下したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon3(点f)まで延ばす。 The control means 21 detects that the input power (Iin) is lower than 12A by the output from the input current detection means 11, and the on-time of the on-time setting means 20 so that the input power (Iin) is 12A. In order to vary (Ton), the on-time is extended to Ton3 (point f).
その後、このオン時間Ton3(点f)で駆動手段16により、スイッチング素子4を通電動作し、入力電流(Iin)が12Aで動作する。 Thereafter, the switching means 4 is energized by the driving means 16 at this on time Ton3 (point f), and the input current (Iin) is operated at 12A.
この状態で、交流電源電圧(Vin)が元の定格電圧100Vに復帰すると、復帰した瞬間は、オン時間Ton3でスイッチング素子4を通電するために、入力電流(Iin)は15.5A(点g)まで上昇する。 In this state, when the AC power supply voltage (Vin) returns to the original rated voltage of 100 V, the switching element 4 is energized at the on-time Ton3 at the instant when the AC power supply voltage (Vin) is restored. ).
このとき、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4には、入力電流(Iin)が15.5Aになるように、電流(Ic)とコレクタ電圧(Vce)が印加されてしまう。
At this time, the current (Ic) and the collector voltage (Vce) are applied to the
制御手段21は、入力電力(Iin)が12Aよりも上昇したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon1(点a)まで短くする。その後、このオン時間Ton1(点a)で駆動手段16により、スイッチング素子4を通電動作し、入力電流(Iin)が12Aで動作する。 The control means 21 detects that the input power (Iin) has risen above 12A from the output from the input current detection means 11, and the on-time of the on-time setting means 20 so that the input power (Iin) becomes 12A. In order to vary (Ton), the ON time is shortened to Ton1 (point a). Thereafter, the switching element 4 is energized by the driving means 16 at the on time Ton1 (point a), and the input current (Iin) is operated at 12A.
このように、交流電源10が電源異常により、交流電源電圧(Vin)が定格電圧100Vから70Vまで低下し、その後、定格電圧まで復帰した場合、入力電流Iinは、入力電流設定手段19により設定されている目標値12Aに対して、復帰時に一瞬ではあるが、15.5Aまで上昇する。
As described above, when the
そして、この状態では、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4、整流手段6を構成するダイオードブリッジ7とチョークコイル8と高周波平滑用コンデンサ9等の部品は、許容電流(たとえばIc)と耐圧(たとえばコレクタ電圧Vce)以内で動作させる設計ができなくなる。
In this state, components such as the
具体的には、スイッチング素子4のコレクタ電圧(Vce)耐圧保証が1000Vに対して、交流電源10の交流電源電圧(Vin)が定格電圧100V時に入力電流(Iin)を12Aを流すために、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)がTon1でスイッチング素子4をスイッチング動作するとコレクタ電圧(Vce)が750V印加される場合、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)がTon2まで伸びて入力電流(Iin)が14A流れたときには、コレクタ電圧(Vce)が950V印加される。
Specifically, when the collector voltage (Vce) withstand voltage guarantee of the switching element 4 is 1000 V, the AC power supply voltage (Vin) of the
さらに、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)がTon3まで伸びて入力電流(Iin)が15.5A流れたときには、コレクタ電圧(Vce)が1000V印加されてしまい、コレクタ電圧(Vce)耐圧保証の限界動作となる。 Further, when the ON time (Ton) of the ON time setting means 20 extends to Ton3 and the input current (Iin) flows 15.5 A, the collector voltage (Vce) is applied at 1000 V, and the collector voltage (Vce) withstand voltage guarantee is achieved. It becomes the limit action of.
すなわち、オン時間設定手段20で設定されたオン時間(Ton)がTon3まで長くなった場合、スイッチング素子4が破壊する可能性があることを示しているため、そのTon時間(Ton3)ではスイッチング素子4をスイッチング動作しないようにする必要がある。 That is, when the on-time (Ton) set by the on-time setting means 20 is increased to Ton3, it indicates that the switching element 4 may be destroyed. Therefore, at the Ton time (Ton3), the switching element 4 must not be switched.
したがって、最大オン時間設定手段22に設定するオン時間を、上記のオン時間Ton3よりも小さい値であるTon2に設定し、制御手段21は、オン時間設定手段20で設定されたオン時間(Ton)が、最大オン時間設定手段22に設定するオン時間Ton2以上に設定されると、PWM回路18がハイパルスを出力するのを禁止し、スイッチング素子4のスイッチング通電動作を停止する。
Therefore, the ON time set in the maximum ON time setting means 22 is set to Ton2, which is a value smaller than the above ON time Ton3, and the control means 21 sets the ON time (Ton) set by the ON time setting means 20. However, when the ON time Ton2 set in the maximum ON time setting means 22 or more is set, the
以上のように、本実施の形態においては、交流電源10から入力する入力電流Iinを、入力電流設定手段19で設定した電流とするように、入力電流検知手段11の出力値と入力電流設定手段19の出力値に応じてオン時間設定手段20のオン時間Tonを変更し、そのTon時間でスイッチング素子4を通電制御し、オン時間設定手段20で設定されたオン時間(Ton)が、最大オン時間設定手段22に設定された一定のオン時間に以上に設定された場合、PWM回路18がハイパルスを出力するのを禁止し、スイッチング素子4のスイッチング通電動作を停止することにより、交流電源10の電圧が低下するとスイッチング素子4のオン時間設定手段20により設定したオン時間が大きくなるため、設定したオン時間が前記最大オン時間設定手段22の設定オン時間以上のオン時間になると、交流電源電圧が一定以下の電圧値まで低下したと制御手段は判断し、その後、交流電源電圧が元の定格電圧に復帰した場合に、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4、整流手段6を構成するダイオードブリッジ7とチョークコイル8と高周波平滑用コンデンサ9等の部品が、性能保証以上で動作しないようにスイッチング素子4の通電動作を停止するので、交流電源の電圧を検出するための検知回路や、交流電源電圧の異常電圧を検知する電源異常検知回路を必要とせず、交流電源電圧の異常低下を検知し、交流電源電圧が正常に戻った場合に、炊飯器の内部で使用電子部品や半導体部品が破壊したり、劣化したり、寿命が短くなることを防止できる。
As described above, in the present embodiment, the output value of the input current detection unit 11 and the input current setting unit are set so that the input current Iin input from the
(実施の形態2)
図4は、本発明の第2の実施の形態における炊飯器の主要部システム図である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a system diagram of a main part of the rice cooker according to the second embodiment of the present invention.
図4において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、具体的な説明は実施の形態1と同じになるため省略する。 4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted because it is the same as that of the first embodiment.
図4において、マイクロコンピュータ17は、内部のROMに予め複数の入力電流Iinの目標値に対応する8ビットの設定値を記憶しておき,炊飯工程,鍋の大きさなどの条件ごとに所定の目標値に対応した8ビットの設定値を出力する入力電流設定手段19と、スイッチング素子4のスイッチングオン時間を設定するオン時間設定手段20と、入力電流検知手段11の出力電圧をAD変換器に入力し、その入力値と入力電流設定手段19の出力値を比較してオン時間設定手段20で設定するスイッチング手段のオン時間を制御する制御手段21と、オン時間設定手段20で設定したオン時間をハイパルスで出力するPWM回路18と、スイッチング素子4のオン時間を設定するオン時間設定手段20の設定オン時間が、一定の時間において変化する量の最大値を設定する最大オン時間変化量設定手段27を備えている。
In FIG. 4, the
制御手段21は、オン時間設定手段20で設定したオン時間の変化量が、最大オン時間変化量設定手段27に設定されたオン時間変化量以上の変化量になると、PWM回路18がハイパルスを出力するのを禁止し、スイッチング素子4のスイッチング通電動作を停止する。
When the ON time change amount set by the ON time setting means 20 becomes equal to or greater than the ON time change amount set by the maximum ON time change amount setting means 27, the control means 21 causes the
以上のように構成された炊飯器について、図5を参照しながら以下その動作、作用を説明する。 About the rice cooker comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below, referring FIG.
図5は、交流電源10より供給される入力電流Iinとオン時間設定手段20により設定されたオン時間(Ton)の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the input current Iin supplied from the
交流電源10の電源電圧Vinが一定電圧(例えばVin=100V)では、入力電流Iinは、オン時間設定手段20で設定されるオン時間(Ton)が長いほど、入力電流Iinが大きくなることを示している。
When the power supply voltage Vin of the
具体的には、交流電源電圧Vin=100Vにおいて入力電流Iinを12A供給するためには、オン時間はTon1(点a)が必要であり、オン時間がTon2まで伸びると、入力電流Iinは14A(点b)まで上昇する。 Specifically, in order to supply 12 A of the input current Iin at the AC power supply voltage Vin = 100 V, the on time requires Ton1 (point a), and when the on time extends to Ton2, the input current Iin is 14 A ( Ascend to point b).
また、交流電源電圧(Vin)が低いと、同じオン時間(Ton)では、入力電力(Iin)が低くなることを示している。具体的には、交流電源電圧Vin=80Vにおいて、交流電源電圧Vin=100Vで入力電流Iinを12A供給するために必要であったオン時間Ton1(点a)では、入力電流(Iin)は、Iin=10A(点c)まで低下する。 Further, when the AC power supply voltage (Vin) is low, the input power (Iin) is low in the same on-time (Ton). Specifically, at the AC power supply voltage Vin = 80V, the input current (Iin) is Iin at the on time Ton1 (point a) required to supply the input current Iin of 12A with the AC power supply voltage Vin = 100V. = 10 A (point c).
すなわち、交流電源電圧Vin=80Vにおいて、入力電流(Iin)を12Aまで供給するためには、オン時間(Ton)をTon2(点d)まで延ばす必要がある。 That is, in order to supply the input current (Iin) up to 12 A at the AC power supply voltage Vin = 80 V, it is necessary to extend the on-time (Ton) to Ton2 (point d).
ここで、交流電源10が、電源異常により、定格電圧100Vから80Vまで低下し、その後、定格電圧まで復帰した場合の、オン時間(Ton)と入力電流(Iin)の関係を説明する。
Here, the relationship between the on time (Ton) and the input current (Iin) when the
交流電源電圧(Vin)が100Vで、炊飯器が炊飯動作を開始し、入力電流(Iin)が12Aになるように、入力電流設定手段19の目標値が設定されている場合に、オン時間設定手段20は、オン時間(Ton)をTon1(点a)に設定して、PWM回路18にオン時間を出力し、そのオン時間Ton1の間駆動手段16により、スイッチング素子4を通電する。
On-time setting when the target value of the input current setting means 19 is set so that the AC power supply voltage (Vin) is 100V, the rice cooker starts the rice cooking operation, and the input current (Iin) is 12A. The means 20 sets the on time (Ton) to Ton1 (point a), outputs the on time to the
この状態で、交流電源電圧(Vin)が80Vまで低下すると、低下した瞬間はオン時間Ton1でスイッチング素子4を通電するために、入力電流(Iin)は10A(点c)まで低下する。 In this state, when the AC power supply voltage (Vin) decreases to 80 V, the switching element 4 is energized at the on-time Ton1 at the time of the decrease, so the input current (Iin) decreases to 10 A (point c).
制御手段21は、入力電力(Iin)が12Aよりも低下したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon2(点d)まで延ばす。その後、このオン時間Ton2(点d)で駆動手段16により、スイッチング素子4を通電動作し、入力電流(Iin)が12Aで動作する。 The control means 21 detects that the input power (Iin) is lower than 12A by the output from the input current detection means 11, and the on-time of the on-time setting means 20 so that the input power (Iin) is 12A. In order to vary (Ton), the on-time is extended to Ton2 (point d). Thereafter, the switching element 4 is energized by the driving means 16 at this on time Ton2 (point d), and the input current (Iin) is operated at 12A.
この状態で、交流電源電圧(Vin)が元の定格電圧100Vに復帰すると、復帰した瞬間は、オン時間Ton2でスイッチング素子4を通電するために、入力電流(Iin)は14A(点b)まで上昇する。 In this state, when the AC power supply voltage (Vin) returns to the original rated voltage of 100 V, the switching current 4 is energized at the on-time Ton2 at the instant when the AC power supply voltage (Vin) is restored. To rise.
このとき、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4には、入力電流(Iin)が14Aになるように、電流(Ic)とコレクタ電圧(Vce)が印加されてしまう。
At this time, the current (Ic) and the collector voltage (Vce) are applied to the
制御手段21は、入力電力(Iin)が12Aよりも上昇したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon1(点a)まで短くする。 The control means 21 detects that the input power (Iin) has risen above 12A from the output from the input current detection means 11, and the on-time of the on-time setting means 20 so that the input power (Iin) becomes 12A. In order to vary (Ton), the ON time is shortened to Ton1 (point a).
その後、このオン時間Ton1(点a)で駆動手段16により、スイッチング素子4を通電動作し、入力電流(Iin)が12Aで動作する。 Thereafter, the switching element 4 is energized by the driving means 16 at the on time Ton1 (point a), and the input current (Iin) is operated at 12A.
このように、交流電源10が電源異常により、交流電源電圧(Vin)が定格電圧10
0Vから80Vまで低下し、その後、定格電圧まで復帰した場合、入力電流Iinは、入力電流設定手段19により設定されている目標値12Aに対して、復帰時に一瞬ではあるが、14Aまで上昇する。
In this way, the AC power supply 10 (Vin) becomes the rated
When the voltage drops from 0 V to 80 V and then returns to the rated voltage, the input current Iin rises to 14 A, although instantaneously at the time of return, with respect to the
そして、この状態では、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4、整流手段6を構成するダイオードブリッジ7とチョークコイル8と高周波平滑用コンデンサ9等の部品は、許容電流(たとえばIc)と耐圧(たとえばコレクタ電圧Vce)以内で動作する設計としている。
In this state, components such as the
一方、交流電源10の交流電源電圧(Vin)が定格電圧100Vよりも高い電圧110Vで、炊飯器が炊飯動作している状態で、電源異常により、交流電源電圧(Vin)が110Vから80Vまで低下し、その後、110Vまで復帰した場合の、オン時間(Ton)と入力電流(Iin)の関係を説明する。
On the other hand, when the AC power supply voltage (Vin) of the
交流電源電圧(Vin)が110Vで、炊飯器が炊飯動作を開始し、入力電流(Iin)が12Aになるように、入力電流設定手段19の目標値が設定されている場合に、オン時間設定手段20は、オン時間(Ton)をTon11(点h)に設定して、PWM回路18にオン時間を出力し、そのオン時間Ton1の間駆動手段16により、スイッチング素子4を通電する。
On-time setting when the target value of the input current setting means 19 is set so that the AC power supply voltage (Vin) is 110V, the rice cooker starts the rice cooking operation, and the input current (Iin) is 12A. The means 20 sets the on time (Ton) to Ton11 (point h), outputs the on time to the
この状態で、交流電源電圧(Vin)が80Vまで低下すると、低下した瞬間はオン時間Ton11でスイッチング素子4を通電するために、入力電流(Iin)は9A(点i)まで低下する。 In this state, when the AC power supply voltage (Vin) decreases to 80 V, the switching element 4 is energized at the on-time Ton11 at the time of the decrease, so the input current (Iin) decreases to 9 A (point i).
制御手段21は、入力電力(Iin)が12Aよりも低下したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon2(点d)まで延ばす。 The control means 21 detects that the input power (Iin) is lower than 12A by the output from the input current detection means 11, and the on-time of the on-time setting means 20 so that the input power (Iin) is 12A. In order to vary (Ton), the on-time is extended to Ton2 (point d).
その後、このオン時間Ton2(点d)で駆動手段16により、スイッチング素子4を通電動作し、入力電流(Iin)が12Aで動作する。 Thereafter, the switching element 4 is energized by the driving means 16 at this on time Ton2 (point d), and the input current (Iin) is operated at 12A.
この状態で、交流電源電圧(Vin)が元の電圧110Vに復帰すると、復帰した瞬間は、オン時間Ton2(点d)でスイッチング素子4を通電するために、入力電流(Iin)は15.4A(点j)まで上昇する。このとき、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4には、入力電流(Iin)が15.4Aになるように、電流(Ic)とコレクタ電圧(Vce)が印加されてしまう。
In this state, when the AC power supply voltage (Vin) is restored to the
制御手段21は、入力電力(Iin)が12Aよりも上昇したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon11(点h)まで短くする。その後、このオン時間Ton11(点h)で駆動手段16により、スイッチング素子4を通電動作し、入力電流(Iin)が12Aで動作する。 The control means 21 detects that the input power (Iin) has risen above 12A from the output from the input current detection means 11, and the on-time of the on-time setting means 20 so that the input power (Iin) becomes 12A. In order to vary (Ton), the ON time is shortened to Ton11 (point h). Thereafter, the switching element 4 is energized by the driving means 16 at this on time Ton11 (point h), and the input current (Iin) is operated at 12A.
このように、交流電源10が電源異常により、交流電源電圧(Vin)が電圧110Vから80Vまで低下し、その後、電圧110Vまで復帰した場合、入力電流Iinは、入力電流設定手段19により設定されている目標値12Aに対して、復帰時に一瞬ではあるが、15.4Aまで上昇する。
As described above, when the
そして、この状態では、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチン
グ素子4、整流手段6を構成するダイオードブリッジ7とチョークコイル8と高周波平滑用コンデンサ9等の部品は、許容電流(たとえばIc)と耐圧(たとえばコレクタ電圧Vce)以内で動作させる設計ができなくなる。
In this state, components such as the
具体的には、スイッチング素子4のコレクタ電圧(Vce)耐圧保証が1000Vに対して、交流電源10の交流電源電圧(Vin)が定格電圧100V時に入力電流(Iin)を12A流すために、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)がTon1(点a)でスイッチング素子4をスイッチング動作するとコレクタ電圧(Vce)が750V印加される場合、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)がTon2(点b)まで伸びて入力電流(Iin)が14A流れたときには、コレクタ電圧(Vce)が950V印加される。
Specifically, since the collector voltage (Vce) withstand voltage guarantee of the switching element 4 is 1000 V, the AC power supply voltage (Vin) of the
一方、交流電源10の交流電源電圧(Vin)が電圧110V時に入力電流(Iin)を12A流すために、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)がTon11(点h)でスイッチング素子4をスイッチング動作するとコレクタ電圧(Vce)が780V印加される。
On the other hand, when the AC power supply voltage (Vin) of the
さらに、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)がTon2(点j)まで伸びて入力電流(Iin)が15.4A流れたときには、コレクタ電圧(Vce)が1000V印加されてしまい、コレクタ電圧(Vce)耐圧保証の限界動作となる。 Furthermore, when the ON time (Ton) of the ON time setting means 20 extends to Ton2 (point j) and the input current (Iin) flows 15.4 A, the collector voltage (Vce) is applied at 1000 V, and the collector voltage ( Vce) Limiting operation with guaranteed breakdown voltage.
すなわち、オン時間設定手段20で設定されたオン時間(Ton)が一定の時間内にTon11からTon2まで長くなった場合、スイッチング素子4が破壊する可能性があることを示しているため、そのTon時間の変動(Ton2−Ton11)ではスイッチング素子4をスイッチング動作しないようにする必要がある。 That is, when the ON time (Ton) set by the ON time setting means 20 becomes longer from Ton11 to Ton2 within a certain time, it indicates that the switching element 4 may be destroyed. It is necessary to prevent the switching element 4 from performing a switching operation in the time variation (Ton2-Ton11).
したがって、最大オン時間変化量設定手段27に設定するオン時間の変化量を、上記のTon時間の変動(Ton2−Ton11)よりも短い時間TA、たとえば、交流電源10の交流電源電圧(Vin)が定格電圧110Vにおいて、入力電流(Iin)が14A流れるオン時間がTon12(点k)であるときに、TA=(Ton2−Ton12)に設定し、制御手段21は、オン時間設定手段20で設定したオン時間の変化量が、最大オン時間変化量設定手段27に設定されたオン時間変化量TA以上の変化量になると、PWM回路18がハイパルスを出力するのを禁止し、スイッチング素子4のスイッチング通電動作を停止する。
Therefore, the change amount of the ON time set in the maximum ON time change amount setting means 27 is set to a time TA shorter than the above Ton time fluctuation (Ton2-Ton11), for example, the AC power supply voltage (Vin) of the
ここで、上記のオン時間変化量を観測する一定時間とは、制御手段21が、上記のように、交流電源電圧(Vin)が110Vから80Vまで低下し、入力電力(Iin)が12Aよりも低下したことを入力電流検知手段11からの出力により検知し、入力電力(Iin)を12Aにするように、オン時間設定手段20のオン時間(Ton)を変動させるため、オン時間をTon2(点d)まで延ばすまでの制御時間以上の時間に設定すればよい。
Here, the fixed time for observing the amount of change in the on-time is that the control means 21 reduces the AC power supply voltage (Vin) from 110V to 80V as described above, and the input power (Iin) is less than 12A. In order to change the on-time (Ton) of the on-
以上のように、本実施の形態においては、交流電源10から入力する入力電流Iinを、入力電流設定手段19で設定した電流とするように、入力電流検知手段11の出力値と入力電流設定手段19の出力値に応じてオン時間設定手段20のオン時間Tonを変更し、そのTon時間でスイッチング素子4を通電制御し、オン時間設定手段20で設定されたオン時間(Ton)が、最大オン時間変化量設定手段27に設定されたオン時間変化量TA以上の変化量になると、PWM回路18がハイパルスを出力するのを禁止し、スイッチング素子4のスイッチング通電動作を停止する。
As described above, in the present embodiment, the output value of the input current detection unit 11 and the input current setting unit are set so that the input current Iin input from the
これによって、交流電源10の電圧が低下するとスイッチング素子4のオン時間設定手段20により設定したオン時間が大きくなるため、設定したオン時間の変化量が最大オン時間変化量設定手段27に設定されたオン時間変化量TA以上になると、交流電源電圧が一定以下の電圧値まで低下したと制御手段は判断し、その後、交流電源電圧が元の電圧に復帰した場合に、インバータ回路5を構成する共振用コンデンサ3やスイッチング素子4、整流手段6を構成するダイオードブリッジ7とチョークコイル8と高周波平滑用コンデンサ9等の部品が、性能保証以上で動作しないようにスイッチング素子4の通電動作を停止するので、交流電源の電圧を検出するための検知回路や、交流電源電圧の異常電圧を検知する電源異常検知回路を必要とせず、交流電源電圧の異常低下を検知し、交流電源電圧が正常に戻った場合に、炊飯器の内部で使用電子部品や半導体部品が破壊したり、劣化したり、寿命が短くなることを防止できる。
As a result, when the voltage of the
以上のように、本発明にかかる炊飯器は、インバータのスイッチング手段のオン時間設定手段により設定したオン時間により、交流電源の電圧が低いと判断し、スイッチング手段の通電動作を停止することで、交流電源の電圧変動により、一度電圧が低下し、その後交流電源電圧が正常に戻った場合に、炊飯器の内部で使用電子部品や半導体部品が破壊したり、劣化したり、寿命が短くなることを防止でき、信頼性を高めることが可能となるので、家庭用のみならず業務用の炊飯器、その他、インバータを使用した機器等の用途にも適用できる。 As described above, the rice cooker according to the present invention determines that the voltage of the AC power supply is low by the on time set by the on time setting means of the switching means of the inverter, and stops the energization operation of the switching means. When the voltage drops once due to fluctuations in the voltage of the AC power supply and then returns to normal, the electronic components and semiconductor parts used inside the rice cooker are destroyed, deteriorated, or have a short life. Can be prevented and reliability can be increased, so that it can be applied not only to household use but also to rice cookers for business use, and other devices using an inverter.
1 鍋
2 加熱コイル
4 スイッチング素子
5 インバータ回路
6 整流手段
10、35 交流電源
11、43 入力電流検知手段
19 入力電流設定手段
20 オン時間設定手段
21、52 制御手段
22 最大オン時間設定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pan 2 Heating coil 4
Claims (1)
炊飯器。 A heating coil for heating the pan; inverter means for supplying high-frequency power to the heating coil; switching means for constituting the inverter means; rectifying means for rectifying an AC power supply and supplying power to the inverter means; and the AC power supply An input current detecting means for detecting an input current supplied from the input means; an input current setting means for setting a target value of the input current; an on-time setting means for setting an on-time of the switching means; A maximum on-time change amount setting means for setting a maximum value of a change amount of time; an on-time of the on-time setting means according to an output value of the input current detection means and an output value of the input current setting means; and the switching Control means for controlling the energization operation of the means, and the control means is a constant on-time set by the on-time setting means. If the change amount is set ON hours of the variation of the maximum on-time change amount setting means in rice cooker was configured to stop the power supply operation of said switching means.
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